一种投影方法、运动装置和机器人与流程

本申请涉及控制技术领域，尤其涉及一种投影方法、运动装置和机器人。

背景技术：

目前现有的投影仪能够手动或者自动调整焦距,却不能自动调整投影仪的俯仰倾斜角度，更不能自动调整投影仪到银幕的距离，智能化水平有待提高。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种投影方法、运动装置和机器人，不仅能够自动调整焦距，还能够自动调整投影仪的俯仰倾斜角度以及自动调节投影仪到银幕的距离，从而实现自动寻找合适的光滑投影区域，并在光滑投影区域上进行投影，智能化水平大大提高。技术方案如下：

基于本申请的一方面，本申请提供一种投影方法，应用于运动装置上，所述运动装置包括摄像单元、投影单元、第一驱动单元、第二驱动单元和移动单元，其中所述第一驱动单元与所述投影单元连接，所述第二驱动单元与所述移动单元连接；所述方法包括：

控制所述投影单元投放第一图像；

控制所述摄像单元获取所述第一图像；

判断所述第一图像中颜色区域内的边缘信息是否不大于预设阈值；

如果不大于，确定所述第一图像为目标图像，检测所述目标图像中包含的至少一条直线；

确定各直线间的位置关系，以得到各直线构成的四边形；

判断所述四边形的比例与所述目标图像的比例是否相同；

如果不相同，控制所述第一驱动单元驱动所述投影单元调整预设俯仰角度和预设倾斜角度，投放第二图像，确定所述第二图像为目标图像，并返回所述检测所述目标图像中包含的至少一条直线的步骤；

如果相同，控制所述投影单元投放第三图像；

控制所述摄像单元获取所述第三图像；

检测所述第三图像的清晰度；

依据所述清晰度，控制所述第二驱动单元驱动所述移动单元远离或靠近所述第三图像所在平面。

优选地，所述方法还包括：

如果所述第一图像中颜色区域内的边缘信息大于预设阈值，则控制所述第一驱动单元驱动所述投影单元转动预设旋转角度，并返回所述控制所述投影单元投放第一图像的步骤，或返回所述控制所述摄像单元获取所述第一图像的步骤。

优选地，当确定各直线间的位置关系后，确定各直线无法构成四边形时，所述方法还包括：

控制所述第一驱动单元驱动所述投影单元调整预设俯仰角度和/或预设倾斜角度，以及控制所述第二驱动单元驱动所述移动单元远离或靠近所述第二图像所在平面。

优选地，所述判断所述第一图像中颜色区域内的边缘信息是否不大于预设阈值包括：

利用canny算法检测所述第一图像中颜色区域内的边缘信息；

判断所述第一图像中颜色区域内的边缘信息是否不大于预设阈值。

优选地，所述检测所述第一图像中包含的至少一条直线包括：

利用hough算法检测所述第一图像中包含的至少一条直线；

所述确定各直线间的位置关系包括：

确定各直线间的平行关系和垂直关系。

优选地，所述检测所述第三图像的清晰度包括：

利用tenengrad梯度方法、laplacian梯度方法或方差方法，检测所述第三图像中线条的锐度。

基于本申请的另一方面，本申请提供一种运动装置，包括摄像单元、投影单元、第一驱动单元、第二驱动单元、移动单元和控制中心，其中所述控制中心分别与摄像单元、投影单元、第一驱动单元和第二驱动单元连接，所述第一驱动单元与所述投影单元连接，所述第二驱动单元与所述移动单元连接；

所述控制中心用于：控制所述投影单元投放第一图像；

控制所述摄像单元获取所述第一图像；

判断所述第一图像中颜色区域内的边缘信息是否不大于预设阈值；

如果不大于，确定所述第一图像为目标图像，检测所述目标图像中包含的至少一条直线；

确定各直线间的位置关系，以得到各直线构成的四边形；

判断所述四边形的比例与所述目标图像的比例是否相同；

如果不相同，控制所述第一驱动单元驱动所述投影单元调整预设俯仰角度和预设倾斜角度，投放第二图像，确定所述第二图像为目标图像，并返回所述检测所述目标图像中包含的至少一条直线的步骤；

如果相同，控制所述投影单元投放第三图像；

控制所述摄像单元获取所述第三图像；

检测所述第三图像的清晰度；

依据所述清晰度，控制所述第二驱动单元驱动所述移动单元远离或靠近所述第三图像所在平面。

优选地，所述控制中心还用于：

如果所述第一图像中颜色区域内的边缘信息大于预设阈值，则控制所述第一驱动单元驱动所述投影单元转动预设旋转角度，并返回所述控制所述投影单元投放第一图像的步骤，或返回所述控制所述摄像单元获取所述第一图像的步骤。

优选地，所述控制中心还用于：

当确定各直线间的位置关系后，确定各直线无法构成四边形时，控制所述第一驱动单元驱动所述投影单元调整预设俯仰角度和/或预设倾斜角度，以及控制所述第二驱动单元驱动所述移动单元远离或靠近所述第二图像所在平面。

基于本申请的再一方面，本申请还提供一种机器人，包括前文所述的运动装置。

本申请提供的投影方法中，控制摄像单元获取投影单元投放的第一图像后，依据第一图像中颜色区域内的边缘信息不大于预设阈值来确定找到光滑的投影区域。确定第一图像为目标图像后，通过判断目标图像中包含的多条直线构成的四边形的比例与目标图像的比例是否相同，来保证投影单元的投影角度正确，其中当目标图像中包含的多条直线构成的四边形的比例与目标图像的比例不相同时，能够自动控制第一驱动单元驱动投影单元调整预设俯仰角度和预设倾斜角度，并继续投放第二图像，进而确定第二图像为目标图像。在确定目标图像中包含的多条直线构成的四边形的比例与目标图像的比例相同时，控制投影单元投放第三图像，并控制摄像单元获取第三图像，进而检测第三图像的清晰度，依据所述清晰度，控制第二驱动单元驱动移动单元远离或靠近第三图像所在平面，即实现了对焦距的自动调整，保证了焦距的准确性，即保证了图像的清晰度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种运动装置的结构示意图；

图2为本申请提供的一种投影方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，其示出了本申请提供的一种运动装置的结构示意图，包括：摄像单元100、投影单元200、第一驱动单元300、第二驱动单元400、移动单元500和控制中心600。其中控制中心600分别与摄像单元100、投影单元200、第一驱动单元300和第二驱动单元400连接，第一驱动单元300与投影单元200连接，第二驱动单元400与移动单元500连接。

本申请中的运动装置可以具体为一机器人，摄像单元100可具体为摄像机，摄像机可具体设置在机器人的眼部区域等。投影单元200可具体为投影仪，投影仪可具体设置在机器人的眼部区域、嘴部区域、脑门区域等。移动单元500可具体为机器人的机械腿。

本申请提供的投影方法基于控制中心600的角度进行描述，如图2所示，方法包括：

步骤101，控制投影单元投放第一图像。

运动装置接收到打开投影仪的控制指令后，控制中心600控制投影单元200投放第一图像。该第一图像可以为一纯色的矩形框，符合4：3或者16：9的比例,当然，该矩形框的比例大小也可由用户自定义设置。

步骤102，控制摄像单元获取所述第一图像。

投影单元200投放第一图像后，控制摄像单元100获取该第一图像。

步骤103，判断所述第一图像中颜色区域内的边缘信息是否不大于预设阈值。如果大于，执行步骤104，如果不大于，执行步骤105。

具体地，本申请步骤103可以包括：

步骤1031，首先利用canny算法检测第一图像中颜色区域内的边缘信息。

步骤1032，进一步判断第一图像中颜色区域内的边缘信息是否不大于预设阈值。

本申请实施例中，当第一图像中颜色区域内的边缘信息不大于预设阈值时，表示投影单元200投放第一图像的投影区域为一合适投影的光滑投影区域；当第一图像中颜色区域内的边缘信息大于预设阈值时，表示投影单元200投放第一图像的投影区域较为粗糙，不适合投影，故而需要寻找新的投影区域，此时执行步骤104。

步骤104，控制第一驱动单元驱动投影单元转动预设旋转角度，继而返回步骤101或步骤102。

本申请实施例中，通过控制第一驱动单元驱动投影单元200转动预设旋转角度后，投影单元200在新的投影区域继续投放第一图像。

步骤105，确定第一图像为目标图像。

步骤106，检测目标图像中包含的至少一条直线。

具体地本申请实施例中，利用hough算法检测第一图像中包含的至少一条直线。

步骤107，确定各直线间的位置关系，以得到各直线构成的四边形。

具体地本申请实施例中，确定各直线间的平行关系和垂直关系，从而得到由各直线构成的一个四边形。

步骤108，判断四边形的比例与目标图像的比例是否相同。如果相同，执行步骤110，如果不相同，执行步骤109。

步骤109，控制第一驱动单元驱动投影单元调整预设俯仰角度和预设倾斜角度，投放第二图像，并确定第二图像为目标图像，继而返回步骤106。

其中第二图像与第一图像可以相同，也可不同。

通过上述步骤105至步骤109，本申请实现了自动调整投影单元200的俯仰倾斜角度，保证了投影单元200以正确的投影角度进行投影。

步骤110，控制投影单元投放第三图像。

该第三图像不同于第一图像和第二图像。

步骤111，控制摄像单元获取所述第三图像。

步骤112，检测所述第三图像的清晰度。

本申请检测第三图像的清晰度可以为，检测第三图像中线条的锐度。具体可以采用tenengrad梯度方法、laplacian梯度方法或方差方法，检测第三图像中线条的锐度。

步骤113，依据所述清晰度，控制第二驱动单元驱动移动单元远离或靠近所述第三图像所在平面。

在检测到第三图像的清晰度后，依据该清晰度，控制第二驱动单元400驱动移动单元500远离或靠近所述第三图像所在平面，从而实现对焦距的自动调整，保证得到清晰的图像。

因此，应用本申请提供的投影方法，控制中心600控制摄像单元100获取投影单元200投放的第一图像后，依据第一图像中颜色区域内的边缘信息不大于预设阈值来确定找到光滑的投影区域。确定第一图像为目标图像后，通过判断目标图像中包含的多条直线构成的四边形的比例与目标图像的比例是否相同，来保证投影单元200以正确的投影角度进行投影，其中当目标图像中包含的多条直线构成的四边形的比例与目标图像的比例不相同时，能够自动控制第一驱动单元300驱动投影单元200调整预设俯仰角度和预设倾斜角度，并继续投放第二图像，进而确定第二图像为目标图像。在确定目标图像中包含的多条直线构成的四边形的比例与目标图像的比例相同时，控制投影单元200投放第三图像，并控制摄像单元100获取第三图像，进而检测第三图像的清晰度，依据所述清晰度，控制第二驱动单元400驱动移动单元500远离或靠近第三图像所在平面，即实现了对焦距的自动调整，保证了焦距的准确性，即保证了图像的清晰度。

在上述实施例基础上，如果当步骤107确定各直线间的位置关系后，确定各直线无法构成四边形时，本申请还可以进一步包括：步骤114，控制第一驱动单元驱动投影单元调整预设俯仰角度和/或预设倾斜角度，以及控制第二驱动单元驱动移动单元远离或靠近第二图像所在平面。

当目标图像中包含的多条直线无法构成一个四边形时，表示当前投影单元200的投影角度不合适，和/或，运动装置与投影区域(即第二图像所在平面)间的距离不合适，因此此时同时控制第一驱动单元300驱动投影单元200调整预设俯仰角度和/或预设倾斜角度，以及控制第二驱动单元400驱动移动单元500远离或靠近第二图像所在平面，以得到目标图像中包含的多条直线能够构成一个四边形时，停止调整，并继续执行步骤108。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种投影方法、运动装置和机器人进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。